碳化硅孕育剂在铸铁中起到的作用:
1、由于碳化硅的含硅和碳,熔炼过程中硅进入铁水里,碳大多数燃烧。值得提醒的是:在熔炼过程中,仍有少数碳化硅微粒进入铸件中。
2 、由于碳化硅微粒子进入铸件中起到核心基底作用,经它为中心形成核心,碳化硅微粒越细、越多生核能力强。在TEM下观察:碳化硅颗粒与基体界面结合良好,颗粒周围存在高密度位错,而结晶 增多以致晶粒细化,并且改变石墨形态,石墨长度变短,A型石墨增加,D型 石墨减少,共晶团数量及珠光体数量明显改善。众所周知,当铸件共晶团 数量达到300个/mm时铸件有缩孔倾向,用碳化硅孕育的铸件共晶团数量在130-250 个/ m㎡范围内。综上所述,由于碳化硅孕育剂生核能力强,能改变石墨形态,细化***,从而提高机械性能及防渗漏。铸铁孕育处理所用的孕育剂,加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微***的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。
孕育剂中元素的作用可以分为四大类:主要元素Si,提高C的活度,通过造成局域成分和温度的不均匀而促进石墨化,是带入其他元素的载体;通过反应,改变铁液性能并形成形核质点的元素,如Al、Ca、Zr、Ti、Mg和RE。他们进入铁液,不仅可以除气,而且脱硫脱氧,还可以形成高熔点质点作为形核核心;如Ba、Sr、Zr和RE。加入这些元素,可以显著延长衰弱时间;稳定***的元素,如Cr和Cu,可以稳定珠光体;随着铁液温度进入1500℃-1550℃时期,瞬时孕育的广泛应用,孕育温度的范围也在发生变化。对于用废钢量较大的铸铁,为了消除N的影响,可以添加含Zr的孕育剂,因为Zr可以与N反应,消除N的不良影响。
稀土对铸铁孕育作用的机制在于稀土元素有强烈的脱硫、脱氧能力,微量稀土合金能在铁液中形成稀土硫化物、氧化物、氮化物,这些化合物一部分作为渣被排除,使铁液净化,另一部分以非金属夹杂物悬浮于铁液中,为石墨析出提供了大量外来核心,为改善铸铁的***和性能创造了条件。孕育处理是铸铁件生产中不可缺少的工艺,其不仅提高铸件的力学性能,降低铁液的白口倾向,改善铸件的***与断面均匀性,而且提高铸件机械加工性能。
稀土孕育性能强,其中少量稀土元素可以消除铅和钛对灰口铸铁片状石墨形态的***影响,减少由铬等元素引起的过冷,强化基体。低稀土孕育剂不含铬、锰等合金化元素,主要以孕育为主,其中稀土量在0.8%~1.5%。低稀土孕育剂在缸体缸体缸盖上应用多与硅铁、硅钡复合使用。孕育剂是一种可促进石墨化,减少白口倾向,改善石墨形态和分布状况,增加共晶团数量,细化基体***,它在孕育处理后的短时间内(约5—8分钟)有良好的效果。
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